Fizika magnetnega polja

Magnetno polje, vektorsko polje v bližini magneta, električni tok ali spreminjajoče se električno polje, v katerem so opazne magnetne sile. Magnetna polja, kot je Zemljino, povzročajo, da se igle magnetnega kompasa in drugi stalni magneti vrstijo v smeri polja. Magnetna polja silijo v krožno ali vijačno pot premikanje električno nabitih delcev. Ta sila - ki deluje na električne tokove v žicah magnetnega polja - je podlaga za delovanje elektromotorjev. (Za več informacij o magnetnih poljih glejte magnetizem.

magnetizem: Osnove

Za magnetizem so osnovna magnetna polja in njihovi vplivi na materijo, kot je na primer odklon premikajočih se nabojev in navora na drugih

Okoli trajnega magneta ali žice, ki v eni smeri vodi enakomeren električni tok, je magnetno polje v mirovanju in ga imenujemo kot magnetostatsko polje. V kateri koli točki njegova velikost in smer ostaneta enaki. Okoli izmeničnega toka ali nihajočega enosmernega toka magnetno polje nenehno spreminja svojo veličino in smer.

Magnetna polja so lahko predstavljena z neprekinjenimi silami ali magnetnim tokom, ki izhajajo iz magnetnih polov, ki iščejo sever, in vstopajo v magnetne polo, ki iščejo jug. Gostota črt kaže na velikost magnetnega polja. Na polah magneta, na primer, kjer je magnetno polje močno, so poljske črte natrpane skupaj ali bolj gosto. Dlje, kjer je magnetno polje šibko, se ventilirajo in postanejo manj gosto. Enotno magnetno polje je predstavljeno z enako odmaknjenimi vzporednimi ravnimi črtami. Smer toka je smer, v kateri se usmeri pol majhnega magneta, ki išče sever. Linije toka so neprekinjene, tvorijo zaprte zanke. Za drogovni magnet izstopajo iz pola, ki išče sever, odpirajo ven in naokoli, vstopijo v magnet na pol, ki išče jug, in nadaljujejo skozi magnet do severnega pola, kjer se spet pojavijo. SI enota za magnetni tok je weber. Število veber je merilo skupnega števila poljskih črt, ki prečkajo določeno območje.

Magnetna polja so lahko matematično predstavljena s količinami, imenovanimi vektorji, ki imajo smer in velikost. Za predstavitev magnetnega polja uporabljata dva različna vektorja: enega, imenovanega gostota magnetnega pretoka ali magnetna indukcija, simbolizira B; drugo, imenovano jakost magnetnega polja ali jakost magnetnega polja, simbolizira H. Magnetno polje H je mogoče obravnavati kot magnetno polje, ustvarjeno s tokom toka v žicah, in magnetno polje B kot skupno magnetno polje, vključno z tudi prispevek magnetnih lastnosti materialov na terenu. Ko tok teče v žici, oviti na jeklenko iz mehkega železa, je magnetizirajoče polje H precej šibko, vendar je dejansko povprečno magnetno polje (B) znotraj železa lahko tisočkrat močnejše, ker je B močno povečan s poravnavo nešteto naravnih atomskih magnetov iz železa v smeri polja. Glej tudi magnetno prepustnost.